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摘要:通过对当前智能变电站的二次系统的构成和具体的应用状况分析,明确了智能变电站二次系统的优化方案,通过测控保护到智能终端到一体化的信息平台等方面进行二次系统的优化,同时应用到实际的智能变电站系统中,同时也提出了二次系统的发展和展望的方向,为相应智能变电站二次系统的优化以及应用研究提供了参考的经验。
关键词:智能变电站;二次系统;优化;应用
如今时代的脚步正在前进,而经济与科技也得到了快速的发展,进而提升了我国的智能化技术水平。随着智能化技术在电力供电系统中的广泛应用,刺激了经济的巨大增长,并且还推动了生产力的发展。此外,变电站二次系统运行的情况直接决定了我国经济的发展趋势。并且供电系统中的关键与核心就是智能化变电站二次系统,其功能繁多且作用巨大,能在一定程度上提升二次系统自动化的工作效率,进而能够有效的控制供电系统,并以智能变电站二次系统的调试方法为主要环节对其进行研究分析。
1智能变电站概述
1.1智能电网
电力在目前社会发展中发挥着不可替代的作用,是整个国民经济赖以发展的基础所在。而变电站作为连接发电站与用户的核心枢纽,对于实现电网优化配置、供输稳定和安全有着举足轻重的作用。近年来,随着我国国民经济的不断发展,电网结构不断复杂与繁琐,因此,在工作中如何提高电力系统的电能传输、分配的可靠性和安全性要求已成为相关工作人员研究的重点,同时就其延长系统的使用寿命和使用周期、提高自动化管理水平也受到社会各界人士的关注。在常规的变电站系统中,普遍存在着资源采集重复性高、运行成本过高、规范性不足、各种装置的误动、拒动现象频繁发生以及运行维护成本过高等缺陷长期存在,基于这种电力现状,以智能电网为主的新型电网结构应运而生,为电力系统的未来发展指明了方向,同时也促使了各种新设备、新资源的广泛使用。
1.2智能变电站系统
智能变电站是在工作中各种设备以智能化为基础进行自我管理,自我监控的主要方式,其在工作中是通过对变电设备进行智能监控来控制供电安全和供电的良好性,在线预警、薄弱环节的自动识别等功能进行大力的管理和控制是当前智能变电站工作的重要核心。目前,智能化的一次设备、网络化的二次设备、通信网络以及自动化管理程序和管理工序是当前变电站运行管理系统的核心,更是其最为基本的管理应用措施和应用方式。随着当前社会技术的不断提高和发展,智能变电站技术日新月异,发展速度迅猛,为当前社会的供电需求提供了有力的基础保障。
2智能变电站二次系统使用优势与作用
在当前社会发展中,我们在工作中常见的智能变电站二次系统通常都是一种综合了自动化系统和二次供电系统的设备和工作保护模式,其在应用的过程中与继电保护、测控、计量和合并单元等多个智能终端共同组成了一套系统、复杂的工作装置,这种装置的采用是以电压互感器或者电流互感器为主的工作模式,同时其在工作的过程中对于实现变电站各种信息的交换和交流有着密切的关系。传统的变电站在运行的过程中在各方面都存在着一定的局限性,在工作的过程中缺乏统一、系统的管理与完善的控制流程。在目前的管理工作中,我们对于管理工作理念和管理工作流程之中存在着极为严重的不足和缺陷,这就造成了二次电缆在应用的过程中存在着极为严重的不利影响,同时其可靠性能也受到了一定的制约与不足。
智能变电站在目前主要指的是变电站在工作的过程中对采用先进、集成、环保的智能设备为主,在工作的过程中以信息化、自动化的工作模式为基本标准和要求,从而实现工作的系统、全面控制和管理要求,在目前社会高速发展中,智能电网的应用越来越广泛,对于智能变电站也提出了新的认识和要求。智能变电站作为智能电网的重要组成部分,是支撑整个电网运行的关键和源头所在。目前的社会发展中,智能变电站的应用主要是以电网运行数据的智能化、自动化采集为标准,实现自我管理和操控的一种综合性控制模式。
3智能变电站二次系统优化
3.1测控保护优化
传统的变电站中,测控装置与保护装置是独立分开的,同时由于智能变电站是基于IEC61850体系构建而成,由此集合了信息共享标准化以及网络化的传输等优势,测控装置以及保护装置能实现实时信息的共享,从而为一体化的系统设计奠定了良好的基础。下图所示为测试保护一体化装置接入了双套合并单元以及智能终端的二次系统网络结构图标。从图中可了解到。测控的单元出于测控保护而实现了双重化配置时,测控保护的装置将收集到更多来源于系统链路的信息。这时,自动化的系统应对多重化的信号进行合并并且筛选。
3.2智能终端的优化
智能变电站的主要设备是合并单元,实际上指的就是智能终端。智能终端也是一次设别以及二次系统相互连接的纽带,合并单元对于来源于二次转换器的电流以及电压数据进行了时间上的有关组合,同时将采集到的数值传送到测控保护装置中,智能终端的接收断路器以及隔离开关等机构所发出的断路器位置的信号,以及相关设备的运行状态的信号等等。同时也支持分项跳闸、重合闸以及三相跳闸、遥控分合等GOOSE指令。同时发送出跳合闸的命令。
3.3构建一体化信息平台
传统的变电站数据采集的功能与实际的逻辑判断结合在一起,一般通过单一的设备完成,由此,不同功能的完成需要不同设备或者系统的配置,由此实现了保护、测控、电能量、同步相量测量装置、行波测距等方式,通过信息的共享,智能变电站实现了与智能变电站调度和控制中心以及其他的变电站或者相关的用户进行信息的交换,最终建立了系统的综合应用。
3.4故障录波与网络记录分析
当前,国内已经产生了几种智能变电站网络报文记录装置以及录波的装置,网络报文的记录装置能建立原始报文记录,而录波装置则可记录原始报文记录,录波装置实现了对一次系统异常的数据记录和诊断,当变电站的内部出现了异常状况时,应将连个装置结合起来分析才能更准确的定位系统异常,同时分析出异常的原因。通过使用一套装置同时可实现网络报文的预警记录以及暂态录波,这两种记录的信息通过统一的数据源以及时标,有效节约了变电站的屏柜空间,同时也实现了原始报文数据以及暂态录波的组合以及对比分析,报文记录子系统实现了对每一条异常的报文日志进行了记录,同时通过所记录的日志迅速提取出报文的数据,从而便于建立暂态录波数据以及原始报文数据之间的索引关系,实现了对比的组合分析。
4智能变电站二次系统的发展趋势
IEC61850体系中,变电站可分为过程层、间隔层、以及站控层三层,同时伴随着变电站集成度的逐渐提升,间隔层的设备功能逐渐过渡到过程层以及站控层,表现出了两极化的发展趋势,一方面是间隔层的功能下放到了过程层进行实现,二次设备通过间隔分布分散就地布置,实现了对宿主设备采集、控制、测量、计量、保护、监测等功能;另一方面,间隔层的功能是通过站控层统一实现,过程层的设备仅仅实现对宿主设备的采集和测量,站控层仅仅对全站设备进行控制和保护,也就是集中式的控制和保护。
5结论
智能变电站是过去自动化技术在变电中应用中的发展延伸趋势和必然的发展结果。在当前科学技术发展中,信息技术逐步的应用在变电站工作中,信息采集、传榆、处理、输出过程中随着信息技术的发展逐步出现了完全数字化处理的方式,是当前变电站应用中的主要方式和趋势。
参考文献
[1]倪敬敏,何光宇等.美国智能电网评估综述[J].电力系统自动化,2010,8(04):67-69.
[2]高翔.智能变电站技术[M].中国电力出版社,2012.
[3]周和.智能变电站的设计及其应用[D].北京:华北电力大学,2011.